(57)【要約】【課題】目に優しく、周囲の自然と融合する人工芝状体を提供すること。【解決手段】熱可塑性樹脂が一軸延伸されてなり、表裏の色相が相違された複層のパイル用線条体２が、熱可塑性樹脂製の布状基布４にタフティングされ、かつ、熱処理されて捲縮されてなる人工芝状体。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂が一軸延伸されてなり、表裏の色相を異にする複層のパイル用線条体が、熱可塑性樹脂製の布状基布にタフティングされ、かつ、熱処理されて捲縮されてなることを特徴とする人工芝状体。
【請求項２】
パイル用線条体がテープ状のヤーンからなる請求項１に記載の人工芝状体。
【請求項３】
パイル用線条体が融点の異なる熱可塑性樹脂が積層されてなる請求項１又は２に記載の人工芝状体。
【請求項４】
布状基布にパイル用線条体をタフティングした後熱処理してなる請求項１〜３のいずれかに記載の人工芝状体。
【請求項５】
捲縮された複層のパイル用線条体からなるパイル間に直線状のパイル用線条体からなるパイルが配設されてなる請求項１〜４のいずれかに記載の人工芝状体。
【請求項６】
基布とパイル用線条体がいずれもポリオレフィンからなる請求項１〜５のいずれかに記載の人工芝状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、競技場、庭園等に敷設するに適した人工芝状体に関する。さらに詳しくは、目に優しく、周囲の自然と融合させることの可能な人工芝状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人工芝、敷物としてパイル糸をタフティングした人工芝状体が広く使用されている。かかる人工芝状体としては、熱可塑性樹脂製の布状の一次基布に熱可塑性樹脂を一軸延伸して得られたパイル用線条体をタフティングして得られたパイル布が用いられている。
【０００３】
かかる人工芝状体は、耐水性、耐久性に優れ、また、広面積のパイル布を効率的に得ることができることから、今後もますます需要が伸びるものと推測される。
【０００４】
しかし、従来の人工芝状体は、単独の延伸糸をタフティングして形成しているため、人工芝状体が単色となり、広い面積に敷設した場合、視覚的に硬くなり、周囲の自然との融合性が悪く、違和感を与えるものであった。
【０００５】
これを改良する方法としては、異種の色相のパイル糸を使用して、色が混合されるようにすることが考えられるが、異種の色相のパイル糸をそれぞれ独立してタフティングした場合、視覚的に色が混合して一体化させることが、難しい問題があった。
【特許文献１】特開平９−２７３１０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、目に優しく、周囲の自然と融合する人工芝状体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果なされたもので、熱可塑性樹脂が一軸延伸されてり、表裏の色相を異にする複層のパイル用線条体が、熱可塑性樹脂製の布状基布にタフティングされ、かつ、熱処理されて捲縮されてなることを特徴とする人工芝状体を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、パイル用線条体がテープ状のヤーンからなる上記の人工芝状体、パイル用線条体が融点の異なる熱可塑性樹脂が積層されてなる上記の人工芝状体、布状基布にパイル用線条体をタフティングした後熱処理してなる上記の人工芝状体、捲縮された複層のパイル用線条体からなるパイル間に直線状のパイル用線条体からなるパイルが配設されてなる上記のいずれかに記載の人工芝状体、及び、基布とパイル用線条体がいずれもポリオレフィンからなる上記のいずれかに記載の人工芝状体を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、複数の色彩が、微細な状態に混合されるから、目に優しく、周囲の自然と融合する人工芝状体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の人工芝状体１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、熱可塑性樹脂を用いて得られた基布用線条体３からなる基布４に、パイル用線条体２をタフティングして得られ、この場合、パイル用線条体２として、表裏に色相が相違する熱可塑性樹脂が積層されて複層とされた線条体が用いられ、また、パイル用線条体２は熱処理によって捲縮した状態とされる。
【００１１】
基布４は、熱可塑性樹脂を一軸延伸して得られた基布用線条体３によって形成され、図２に示すように、熱可塑性樹脂の基布用線条体３ａ、３ｂを布状とすることによって形成される。      
【００１２】
本発明において布状体とは、線条体によって形成された可撓性のシート状体を総称するものとし、熱可塑性樹脂が一軸延伸されて形成された線条体を主体とした織布、編布、あるいは、交差結合布（ソフ）として用いられる。
【００１３】
基布用線条体３としては、テープ、ヤーン、スプリットヤーン、モノフィラメント、長繊維、スパン糸等として用いることができ、これら線条体は必要に応じて撚糸される。
【００１４】
基布４を構成する熱可塑性樹脂としては、延伸効果の大きい樹脂、一般には結晶性樹脂が使用され、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、変性ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６のポリアミド等が用いられる。中でも加工性と経済性からポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体が望ましく、特に接着性と透明性の観点からメタロセン系触媒を用いて重合したポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
【００１５】
本発明において、基布用線条体３は、結晶性の熱可塑性樹脂の単層体であってもよいが、結晶性の熱可塑性樹脂からなる基層の表面に、接着性に優れた樹脂、あるいは、顔料又は無機フィラーを配合した樹脂からなる表層を積層することができ、例えば、図４（Ａ）に示すように、結晶性の熱可塑性樹脂の基層からなる単層体を用いることができ、また、図４（Ｂ）に示すように、結晶性の熱可塑性合成樹脂からなる基層１０の片面に表層１１が積層された構造とすることができ、さらに、図４（Ｃ）に示すように、基層１０の両面に表層１１が積層された構造とすることができる。また、図４（Ｄ）に示すように、シースコア構造、図４（Ｅ）に示すようにサイドバイサイド構造とすることもできる。中でも、図４（Ｃ）に示すように、テープ状基層１０の両面に表層１１を積層したものが望ましい。
【００１６】
表層１１は、基布４とされた後、基布用線条体３間を接合し、あるいは、基布用線条体３とパイル用線条体２を接合するもので、基層１０を構成する熱可塑性樹脂より融点が低く熱融着性の優れた熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、変性ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６のポリアミド等を用いることができ、基層１０の熱可塑性樹脂との関係で基層１０より融点が低い熱可塑性樹脂、好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは１５℃以上低融点の熱可塑性樹脂が選択される。
【００１７】
中でも加工性と経済性から高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系重合体が望ましく、特に繊維間の接合力を高める観点からメタロセン系触媒を用いて重合したエチレン系重合体、プロピレン系重合体、エチレン・プロピレン共重合体、あるいは、エチレン・ブテン共重合体等のエチレン・α−オレフィン共重合体が好ましい。
【００１８】
これら基布用線条体３を構成する熱可塑性樹脂には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。具体的には、フェノール系、有機ホスファイト系、ホスナイトなどの有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤；ヒンダードアミン系等の光安定剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の帯電防止剤；ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤；アルカリ土類金属塩のカルボン酸塩系等の塩素補足剤；アミド系、ワックス系、有機金属塩系、エステル系等の滑剤；ヒドラジン系、アミンアシド系等の金属不活性剤；含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、赤リン等の難燃剤；有機顔料；無機顔料；無機充填剤、有機充填剤；金属イオン系などの無機、有機抗菌剤等が挙げられる。
【００１９】
これら添加剤は、適宜組み合わせて、基層１０や表層１１の材料組成物を製造するいずれかの工程で配合される。添加剤の配合は、従来の公知の二軸スクリュー押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロール等の混練装置を用いて所定割合に混合して、これを溶融混練して調製してもよいし、高濃度のいわゆるマスターバッチを作製し、これを希釈して使用するようにしてもよい。
【００２０】
基布用線条体３として積層体が使用される場合、成形材料となる積層フィルムを成形する手段としては、予め基層１０となるフィルムと表層１１となるフィルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、基層１０となるフィルムの表面に表層１１となる熱可塑性合成樹脂をコーティングする方法、予め形成した基層１０となるフィルムに表層１１を押出ラミネートする方法、あるいは、多層共押出法によって積層フィルムとして押出成形するなどの公知の手段から適宜選択して用いればよいが、成形の容易さやコスト面、並びに、製品の各層間の接着性及び光透過性の点では、多層共押出法によって基層１０と表層１１の積層体を一段で得る方法が望ましい。シースコア構造、あるいは、サイドバイサイド構造については共押出法によるのが一般的である。  
【００２１】
基布用線条体３の繊度は、目的に応じて任意に定め得るが、一般には、１０〜１００００デシテックス、好ましくは５０〜５０００デシテックス、糸幅が０．３〜２００ｍｍ、好ましくは０．５〜１００ｍｍの範囲が適する。
【００２２】
こうして得られた基布用線条体３は、図２に示すように、平織とし、あるいは、綾織、斜文織、畦織、二重織、模紗織等の方法で織製することによって、人工芝用基布４とされる。また、基布用線条体３は、図３に示すように、基布用線条体３ａを並列し、その上に交差する方向に基布用線条体３ｂを並列させて交点を接合することによって交差結合布として用いることもできる。
【００２３】
パイル用線条体２は、熱可塑性樹脂を一軸延伸することによって得られ、この場合、色彩の異なる樹脂が表裏を形成するように積層される。具体的には、図５（Ａ）に示すように、色相の異なる色彩に着色された二種の樹脂層１２、１３を積層することによってパイル用線条体２の表裏の色相を変えることができ、また、図５（Ｂ）に示すように、基層１４の両面に色相の異なる色彩に着色された二種の樹脂層１２、１３を積層することによって表裏の色相を変えることができ、また、図５（Ｃ）に示すように、サイドバイサイド構造とすることもできる。
【００２４】
パイル用線条体２の色相は、目的に応じて選定することができるが、一般には、緑、青を主体として、黄、黄緑、茶、黒等を組み合わせて用いられる。
【００２５】
この場合、捲縮を容易にするために、色相の異なる二種の樹脂層１２、１３を、ポリエチレン／ポリプロピレンの組み合わせのように、融点の異なる樹脂として、表裏が熱収縮性の異なる線条体とすることが望ましい。
【００２６】
パイル用線条体２を構成する樹脂の少なくとも一種は、延伸効果の大きい熱可塑性樹脂、一般には結晶性樹脂が使用される。具体的には、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、変性ポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６のポリアミド等が用いられる。中でも加工性と経済性からポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体が望ましく、特に接着性と透明性の観点からメタロセン系触媒を用いて重合したポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
【００２７】
これらパイル用線条体２を構成する熱可塑性樹脂の着色は一般に顔料を混練することによって行われる。また、熱可塑性樹脂には、目的に応じて、無機充填剤を添加することができる。無機充填剤の種類としては、熱可塑性樹脂添加剤として自体公知の無機充填剤を使用することができ、例えば、タルク、クレー、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ウオラストナイト、ゼオライト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪酸カルシウム等を使用することができる。無機充填剤を配合することによって難燃性と手切れ性を向上することができ、無機充填剤の配合量は、１〜４０重量％、好ましくは３〜３０重量％である。
【００２８】
また、これらの熱可塑性樹脂には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができ、具体的には、フェノール系、有機ホスファイト系、ホスナイトなどの有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤；ヒンダードアミン系等の光安定剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の帯電防止剤；ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤；アルカリ土類金属塩のカルボン酸塩系等の塩素補足剤；アミド系、ワックス系、有機金属塩系、エステル系等の滑剤；ヒドラジン系、アミンアシド系等の金属不活性剤；含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、赤リン等の難燃剤；金属イオン系などの無機、有機抗菌剤等が挙げられる。
【００２９】
これら添加剤は、適宜組み合わされて、パイル用線条体２の材料組成物を製造するいずれかの工程で配合される。添加剤の配合は、従来の公知の二軸スクリュー押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロール等の混練装置を用いて所定割合に混合して、これを溶融混練して調製してもよいし、高濃度のいわゆるマスターバッチを作製し、これを希釈して使用するようにしてもよい。
【００３０】
得られた樹脂組成物は、混練されて、押出し機のノズルから所定断面の線条体を押出し成形する。また、Ｔダイ、インフレーション等でフィルム状に成形し、これを一軸延伸する前、又は延伸した後でスリットすることによって成形することもできる。熱可塑性樹脂を積層する方法は、先に述べた基布用線条体３を複層とする場合と同様の方法によって行うことができる。こうして得られた線条体は、熱ロール、熱板、熱風炉等を用いて延伸される。延伸倍率は通常３〜１０倍程度とされる。
【００３１】
得られたパイル用線条体２は、人工芝用基布４にタフティングされて人工芝状体１とされる。パイル用線条体２のタフティングは、従来公知のタフティングカーペットの製造方法と同様の方法によって行うことができる。
【００３２】
パイル用線条体２の繊度は、目的に応じて任意に定め得るが、一般には、１０〜１００００デシテックス、好ましくは５０〜５０００デシテックス、糸幅が０．３〜２００ｍｍ、好ましくは０．５〜１００ｍｍの範囲が適する。また、タフティングは、一般に、複数本の線条体２を束ねてタフティングされる。
【００３３】
なお、この場合、図１（Ｂ）に示すように、捲縮性のパイル用線条体２の間に捲縮性を有しないパイル糸５を横方向に分散するようにタフティングして、混成パイルとすることもできる。この場合、捲縮性を有しないパイル糸５の背丈を高くしてハイアンドロー構造とすることが望ましい。捲縮性を有しないパイル糸５を混合することによって滑り込みをした際の肌の感触をよくすることができ、また、捲縮性を有しないパイル糸５の背丈を高くすることによって、一層、天然芝に近い外観が与えられる。
【００３４】
パイル用線条体２は熱処理することによって捲縮される。パイル用線条体２の捲縮は、一般に、基布４にタフティングした後加熱処理することによって行なわれるが、タフティングの前に予め捲縮処理することもできる。
【００３５】
予め捲縮処理する場合の捲縮方法としては、自体公知の方法を広く採用することができ、たとえば、強い撚りをかけてボビンに巻き取り、これをオートクレーブ内で熱処理した後解燃する加熱熱固定法、ローラー間の中央部にスピンドルを設けて回転させることによって、その上下に逆方向の撚りをかけ、熱処理した後引き出すようにした仮撚り法、引き出された線条体を熱セットするモディファイド法、高温円筒体に押し込んで捲縮させる押し込み法等を採用することができる。
【００３６】
また、図５（Ａ）に示すように、パイル用線条体２として融点等の特性が異なる熱可塑性樹脂１２、１３が積層された複層の線条体を用い、これを熱処理する方法を採用することができる。この場合は、パイル用線条体２を基布４にタフティングした後加熱処理することによって捲縮させることができ、効率的で好ましい方法である。なお、複合線条体を形成する材料は、同質の熱可塑性樹脂であっても延伸率の異なる線条体を張り合わせることによって目的を達することができる。
【００３７】
なお、本発明においては、人工芝用基布４とパイル用線条体２の結合を強くするために、予め、人工芝用基布４の裏面に、低融点の重合体フィルム６を積層することができる。
【００３８】
本発明において融点の高い、低いは、パイル用線条体２を構成する熱可塑性樹脂、積層体からなるときは融点の高い側の熱可塑性樹脂との比較で判断される。
【００３９】
重合体フィルム６としては、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体等のエチレン系重合体、又は、プロピレン系重合体が用いられる。中でも加工性と経済性からポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系重合体が望ましく、特に接着性の観点からメタロセン系触媒を用いて重合したポリエチレン、線状低密度ポリエチレンが好ましい。
【００４０】
重合体フィルム６の厚さは、任意であり、目的に応じて選定することができるが、一般には、２０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上２ｍｍ以下程度とされる。
【００４１】
また、パイル用線条体２がタフティングされた人工芝状体１の裏面に重合体フィルム７を積層することもできる。重合体フィルム７を構成する重合体としては、重合体フィルム６と同様の重合体を用いることができる。
【００４２】
重合体フィルム７を人工芝状体１の裏面に接合するときは、空気圧を用いて押圧する方式とすることが望ましく、図６に示すように、人工芝状体１を裏面が上面となるようにして接合装置に供給し、その上に重合体フィルム７を重ねると共に、加熱ヒーター等の輻射熱加熱方式の加熱装置１７を用いて重合体フィルム７を加熱することによってフィルム７を溶融し、ついで、エアーナイフ等の熱風噴き出し装置１８を用いて重合体製フィルム７を押圧することによって、人工芝状体１に接合することができる。
【００４３】
空気圧を用いて重合体フィルム７を接合することによって、重合体フィルム７は、人工芝状体１裏面の凹凸に沿って賦形されて、人工芝状体１の裏面全面にぴったりと添着されることとなり、パイル用線条体２を強力に接合することができる。また、パイル用線条体２によって形成された凸部１５の間に連続した凹部１６が形成され、凹部１６は人工芝状体１が敷設された際に雨水等を排水する排水路として機能させることができる。なお、必要に応じて、重合体フィルム６、７に所定の間隔をおいて多数の排水孔を穿設することによって人工芝状体１を敷設した際の上面の排水を図ることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明人工芝状体１は、野球場、サッカー場、ラグビー場、あるいはこれらの多目的グランド、テニスコート、ゴルフ練習場の芝生として用いることができ、また、歩行路、車、飛行機、ホール等の敷物として用いることができる。また、本発明耐久性人工芝状体１は、そのまま敷設することができ、また、図１、図２に示すように、パイルのけあしを長くし、その間に砂９等を充填して使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明人工芝状体の例を示す縦断面図
【図２】本発明に用いられる基布の例を示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図
【図３】本発明に用いられる基布の他の例を示す縦断面図
【図４】基布用線条体を示す縦断面図
【図５】パイル用線条体を示す縦断面図
【図６】人工芝状体の製造方法の例を示す縦断面図
【符号の説明】
【００４６】
１：人工芝状体
２：パイル用線条体
３：基布用線条体
４：基布
５：捲縮性を有しないパイル糸
６：重合体フィルム
７：重合体フィルム
１０：基層
１１：表層
１２、１３：樹脂層
１４：基層
１５：凸部
１６：凹部
１７：加熱装置
１８：熱風噴き出し装置  
【図１】
2007198094.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007198094.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007198094.tif 000007
【図６】
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